新冠疫情在全球肆虐快满一年了。到2020年年底,针对新冠病毒疫苗的研发和应用也进入了冲刺阶段。人类与流行病之间的这场大战,如今可谓进入了“白热化”:一边是全力以赴的医药研究人员们,另一边则是不断变异的病毒。
但希望之光依然在前方闪耀:12月2日,辉瑞和德国公司BioNTech宣布获得了世界上第一个抗击COVID-19的疫苗授权,并已经开始投入临床;俄罗斯的“卫星V”疫苗预计将于明年2月在哈萨克斯坦完成注册,开始生产并批量接种;中国研发的新冠灭活疫苗,已成功进行了数十万人的接种。
说到这里,虽然疫苗话题已然是现在全世界都很关心的热点,可是大多数人对不同种类的疫苗和它们各自特点,以及有关研发疫苗的曲折故事,其实还所知甚少。所以,是时候了解一下了。
科普
不同的疫苗,换着花样教免疫系统识别病毒
目前最受关注的美国辉瑞公司与德国公司BioNTech联合研发的新冠疫苗,是核酸疫苗(mRNA疫苗),这款疫苗的有效性最高,技术最前沿,而且产量可以很大,但是对冷链运输要求极高,要保持零下好几十摄氏度才行。
中国国药集团研发的新冠疫苗是灭活疫苗。这项技术比较安全成熟,疫苗也易于保存,但是产量不高,而且病毒毕竟是死的,引发的机体免疫效果不算太强,抗体有效期也不长。
俄罗斯的疫苗是腺病毒载体疫苗,就是用改造过的无害的腺病毒作为载体,装入新冠病毒的S蛋白基因,然后将腺病毒打进人体,用以刺激人体产生新冠病毒抗体。这款疫苗的保存条件最宽容,价格也最便宜,但有效性比上述两种疫苗还差一点。
如果说上述解释让普通读者看起来还是有点儿不好理解的话,可以接着看以下比喻,既准确又有趣。
一.核酸疫苗(mRNA疫苗)的原理:就好像给你的免疫系统发了一封邮件,邮件里面写了新冠病毒长什么样、怎么对付它,免疫系统读过之后不久,这封邮件就自动销毁了。
二.腺病毒载体疫苗,就是给自己人(无害的腺病毒)身上挂一个新冠病毒的画像(一些基因材料),让自己人在人体内走上一圈,让免疫系统去辨认。除了俄罗斯的“卫星V”疫苗之外,英国和中国也有同类型疫苗在研发生产,极有可能是下一批广泛面世的疫苗。
三.病毒蛋白疫苗,就是把病毒拆一小块下来,挂在一个纳米颗粒上输送进身体,给免疫系统辨认,送进去的通常是病毒对人体细胞做出“入侵动作”的那部分(比如“手、脚”),但不包括病毒的遗传物质,所以无法复制,不用担心危害。通常流感疫苗多是这个类型的。目前美国也在做相关的新冠病毒蛋白疫苗,预计明年1月出结果。
四.灭活疫苗,这个最好理解,灭活灭活,就是杀灭病毒的活性,换句话说就是把病毒杀死,将它们的“尸体”扔给免疫系统辨认。
插曲
这款疫苗打完后,艾滋病HIV检测竟然呈阳性!
理解了上述有关疫苗的基本知识后,你就能更轻松地看懂这则听起来很吓人的新闻了——近日,有款COVID-19疫苗的研发被紧急叫停,原因是一名志愿者在接种疫苗后,艾滋病HIV检测结果竟然呈阳性!
这款疫苗是由澳大利亚昆士兰大学和澳洲全球生物技术公司CSL共同研发的,也是澳大利亚的四种候选疫苗之一,但现因部分受试者接种后出现艾滋病病毒检测阳性结果,这款澳洲本土新冠疫苗的第二阶段和第三阶段人体临床试验都被紧急叫停了。
这款疫苗是今年7月启动人体临床试验的。CSL公司称,总共有216名志愿者参与了第一阶段人体临床试验,虽然接种疫苗后没有严重不良反应,但部分受试者出现了艾滋病病毒检测假阳性结果。
据该试验的知情人士透露,过去几周的病理学测试已经证实,艾滋病毒阳性结果实际上是假性的,试验参与者的健康并未受到威胁。CSL的发言人也对此澄清说,接种该疫苗不会感染艾滋病。
一款新冠疫苗,为什么会导致接种者出现HIV病毒假阳性的情况呢?据病毒专家解释,作为这款疫苗设计的一部分,昆士兰大学研究人员采用了艾滋病病毒中提取的少量蛋白质片段。也就是说,这款疫苗是上面所说的第三种类型:病毒蛋白疫苗。
虽然这点儿“手脚”片段既不能感染人体,也不能继续复制,但可以在体内引发免疫反应,从而干扰筛查过程,使得测试结果呈现假阳性。实际上,早在这款疫苗研发早期,就有疫苗专家警告过,将艾滋病毒蛋白纳入新冠疫苗有很大的风险。
故事
一位匈牙利女科学家的坚持与胜利
随着全世界的目光聚集在新冠mRNA疫苗上,这项技术背后的一位关键科学家也随之受到瞩目。
她就是来自匈牙利的女生物化学家卡特琳·卡里科,今年65岁。她的故事,既坎坷,也励志。但最终为她赢得胜利的,既不是挫折也不是热血,而是她始终没有放弃。
1955年1月17日,卡里科出生于匈牙利一个东部小镇。1973年,卡里科考入匈牙利名校塞格德大学。在大学里,她第一次在一场学术报告里听说了“信使RNA”(就是mRNA)——它携带着DNA中的遗传信息,直接指导蛋白质的合成,承担着“传讯者”的角色。卡里科对这种神奇的分子产生了浓厚的兴趣。
20世纪70年代,基因工程诞生,不久基因治疗的概念也应运而生,但这些操作均是以DNA为目标,而卡里科却认为mRNA更有前途。1978年,她选择攻读博士学位,重点研究mRNA的应用。1985年,卡里科接受了美国一所大学的聘请,去大洋彼岸继续自己的科研之路。
但她这条路走得一直很艰难,因为用mRNA做疫苗难度高,吃力不讨好,许多该领域的权威科学家都不看好其应用前景,卡里科自然也不受重视。她申请科研基金一再失败。1995年还被诊断出患上癌症。
但卡里科还是熬了下来,并在经过一系列癌症治疗后最终康复。
没有经费订杂志的卡里科,为了看到最新的论文,常常需要去复印。在1997年一次复印时,卡里科结识了著名免疫学家德鲁·韦斯曼。韦斯曼对卡里科的想法很感兴趣,决定资助她继续开展研究。
经过多年的努力深入,卡里科和韦斯曼的研究也一次次取得突破,迄今她已拥有十几个专利,全部围绕着mRNA制备方法的改进、实用化操作和应用等方面。
2010年,斯坦福大学博士后德里克·罗西发现了卡里科的文章,并敏锐意识到这一方法的巨大应用潜力。他成立了一家生物技术公司——也就是Moderna;与此同时,卡里科也将自己的技术转让给德国一家新兴生物技术公司BioNTech——对,就是现在跟辉瑞制药合作研发了最新抗击COVID-19的疫苗的公司。
2013年,卡里科离开宾夕法尼亚大学,加入BioNTech担任高级副总裁。随着mRNA技术在应用过程中的进一步改进,两家公司距离真正的市场成功越来越近,直到这次因新冠疫苗而被世界所知晓。
值得一提的是:卡里科的女儿祖萨娜·弗朗西亚,这个继承了母亲坚韧不拔精神的女孩,在2008年北京奥运会和2012年伦敦奥运会上,连续夺得了划船比赛冠军。
如今已是哈佛大学干细胞研究所教授的德里克·罗西认为:如果mRNA疫苗最终在阻击新冠疫情方面发挥了关键性作用,那么卡里科和韦斯曼绝对配得上诺贝尔化学奖。(综合/褐松)
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